Czym są zmiany klimatyczne?
Zmiana klimatu odnosi się do stopniowej zmiany klimatu w czasie. Klimat reprezentuje średnie warunki atmosferyczne w długim okresie czasu. Obejmuje to temperaturę, wiatr, opady i inne czynniki.
Zmiany klimatu zachodzą zawsze, ale współczesne zmiany klimatu odnoszą się głównie do ostatnich wzrostów temperatury, które zostały wykryte od połowy XX wieku. Średnia globalna temperatura wzrosła o około 1,62 stopnia Fahrenheita od XIX wieku. Ten wzrost temperatury przyczynia się między innymi do topnienia lodowców i arkuszy lodowych na całym świecie oraz ocieplenia oceanów. Ostatnio odnotowano również wzrost ekstremalnych zjawisk pogodowych, które również mogą być związane z tą zmianą klimatu.
Skład atmosfery
Niektóre gazy, takie jak gazy cieplarniane, odgrywają ważną rolę w regulacji temperatury. Gazy takie jak dwutlenek węgla i metan, na przykład, są znane z zatrzymywania ciepła w atmosferze. Kiedy ilość gazów cieplarnianych w atmosferze zmienia się znacząco, zwykle powoduje to zmianę temperatury na świecie. W fazach historii Ziemi, w których nastąpił wzrost ilości dwutlenku węgla i innych gazów zatrzymujących ciepło, nastąpił również wzrost średniej globalnej temperatury. Powszechnym naturalnym źródłem dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych jest wulkanizm. Długie okresy wzmożonego wulkanizmu z powodu bardziej aktywnej tektoniki płyt były zazwyczaj cieplejsze z powodu wzrostu ilości gazów cieplarnianych produkowanych przez erupcje wulkaniczne.
W czasach współczesnych cywilizacja ludzka produkuje znacznie więcej dwutlenku węgla niż źródła geologiczne, powodując, że człowiek jest głównym motorem najbardziej znaczących zmian klimatycznych zachodzących obecnie.
Cykle Milankovitcha
Gdy Ziemia i inne planety okrążają Słońce, przechodzą przez niewielkie zmiany ruchu i orientacji. Trzy główne rodzaje zmian to precesja, zmiany skośności i zmiany kształtu orbity lub ekscentryczności. Precesja polega na zmianie orientacji Ziemi względem Słońca. Obliquity wiąże się z kątem nachylenia osiowego Ziemi. Zmiany tych wszystkich czynników mają wpływ na klimat. Na przykład podczas północnej zimy, kiedy północna półkula jest odchylona od Słońca, Ziemia jest w rzeczywistości bliżej Słońca na swojej orbicie niż podczas północnego lata, kiedy północna półkula jest odchylona w kierunku Słońca. Skutkuje to nieco łagodniejszymi północnymi zimami i latami oraz intensywniejszymi południowymi latami i zimami. Wynika to z obecnego kształtu orbity Ziemi. W pewnym momencie kształt orbity Ziemi zmieni się tak, że nie będzie to już miało miejsca. Będzie bliżej podczas północnego lata i dalej podczas północnej zimy, co spowoduje bardziej surowe sezony na półkuli północnej. Ponadto, gdyby Ziemia miała większe nachylenie osiowe, powiedzmy 30 stopni zamiast około 23,5 stopnia, kontrast pomiędzy porami roku na obu półkulach byłby większy niż obecnie. Im większy kąt nachylenia osiowego, lub im większa skośność, tym intensywniejsza staje się różnica między porami roku. Efekty cykli Milankovitcha są widoczne w zapisie geologicznym.
Aktywność słoneczna
Kolejnym zjawiskiem wpływającym na klimat jest aktywność Słońca, czyli pogoda słoneczna. W atmosferze słonecznej powstają rozbłyski słoneczne, które mają wpływ na pogodę kosmiczną. Częstotliwość tych zdarzeń wydaje się być związana z cyklem plam słonecznych trwającym około 11 lat, podczas którego liczba plam słonecznych na Słońcu będzie regularnie rosła i malała. Ten normalny 11-letni cykl jest od czasu do czasu przerywany długim okresem, trwającym dziesiątki lat, w którym aktywność plam słonecznych na Słońcu jest niewielka lub nie ma jej wcale. Te dziesięcioletnie okresy niskiej aktywności są historycznie związane z zimnymi okresami na Ziemi. Znanym przykładem jest Minimum Maundera, które rozpoczęło się w 1645 roku i trwało do 1715 roku. Podczas tej epoki aktywność plam słonecznych na Słońcu prawie nie występowała. Okres ten był również czasem ekstremalnego chłodu w i tak już zimnej Małej Epoce Lodowej, która trwała od 1300 do 1850 roku.
W ciągu ostatnich kilku lat aktywność plam słonecznych spada, co sugeruje, że wchodzimy w nowy okres niskiego poziomu aktywności słonecznej, który może trwać 50 lat.
Współczesne zmiany klimatyczne nie są najlepiej wyjaśnione przez zmiany aktywności słonecznej. Dzieje się tak dlatego, że zgodnie z ostatnimi pomiarami aktywności słonecznej, klimat Ziemi powinien stawać się coraz zimniejszy, a nie cieplejszy, jeśli aktywność słoneczna jest czynnikiem napędzającym współczesne zmiany klimatyczne.
Czym są zmiany w środowisku naturalnym?
Zmiana środowiska może odnosić się do różnych czynników, które zmieniają środowisko naturalne miejsca, regionu lub planety. Czynniki zmian środowiskowych obejmują czynniki atmosferyczne, takie jak zmiany temperatury atmosferycznej, czynniki geologiczne, takie jak erozja, wietrzenie i tektonizm oraz czynniki biologiczne, takie jak wprowadzenie gatunków inwazyjnych.
Czynniki geologiczne
Geologia odgrywa ważną rolę w środowisku naturalnym. Do najważniejszych czynników geologicznych wpływających na zmiany środowiska należą wulkanizm, erozja i wietrzenie.
Wulkanizm wprowadza nowe minerały do gleby, jak również gazy do atmosfery. Wprowadzenie mineralnych składników odżywczych do gleby jest jednym z powodów, dla których gleby wulkaniczne należą do najbardziej żyznych na świecie. Wulkany mogą również zmieniać skład atmosfery poprzez emisję gazów takich jak dwutlenek węgla i siarka.
Tektonika płyt powoduje wulkanizm. Tworzy również góry i doliny. Kiedy góry są tworzone przez tektoniczne wypiętrzanie, zmienia to nachylenie stoków i może zwiększyć ilość erozji od wiatru i wody. Wzrost erozji zwiększa ilość osadów i składników odżywczych, które dostają się do rzek, dolin i oceanów. Z czasem może to mieć znaczący wpływ na lokalne środowisko. Zmiana w dostępności składników odżywczych pochodzących z erozji może spowodować zmianę w ekosystemie.
Czynniki biologiczne
Wprowadzenie nowych organizmów może również spowodować istotne zmiany w środowisku. Dotyczy to między innymi gatunków inwazyjnych. Znanym przypadkiem będzie wyspa Bożego Narodzenia, gdzie wprowadzenie żółtych szalonych mrówek doprowadziło do zakłócenia lokalnego ekosystemu i zagraża lokalnej populacji krabów. Innym przykładem jest wprowadzenie mrówek argentyńskich do miejsc na całym świecie. Mrówki te stają się poważnymi szkodnikami i powodują poważne problemy dla rodzimych populacji mrówek, które są niezbędne dla lokalnych ekosystemów. Ludzie są prawdopodobnie jednym z najbardziej wpływowych gatunków w czasach współczesnych w kształtowaniu środowiska i powodowaniu zmian środowiskowych. Ludzie są przyczyną rosnącego masowego wymierania, zmniejszania się lasów na całym świecie i szybkiego wzrostu nowego biomu – miast.
Podobieństwa między zmianami klimatycznymi a zmianami środowiskowymi
Zarówno zmiany klimatyczne, jak i zmiany środowiskowe mają znaczący wpływ na życie na tej planecie. Oba są też w większości spowodowane działalnością człowieka w czasach współczesnych.
Różnice między zmianami klimatycznymi a zmianami środowiskowymi
Chociaż istnieją podobieństwa między zmianami klimatycznymi i zmianami środowiskowymi, istnieją również istotne różnice. Do tych różnic należą następujące.